本文针对干煤粉气化工艺中的高压差放空调节阀易磨损、卡涩、寿命短等问题,提出一种具有双阀芯、双密封面的新型调节阀,实现了高差压气载煤粉恶劣工况下阀门的长周期稳定运行。

管片拼装机是盾构机的重要组成部分,一般采用液压驱动,其动态特性及控制性能直接决定盾构机的施工效率和安全。负载口独立控制是液压领域中一种新型控制技术,其基本原理在于液压控制回路中的进油口和出油口相互独立调节,增加控制自由度,提高系统的控制性能。分析了负载口独立控制双阀芯比例多路阀的结构及工作原理,总结了负载口独立控制系统的工作模式、特点与优势,试验验证了流量压力复合控制功能。测试了负载口独立控制在盾构机管片拼装机中的定位及微动控制性能,试验表明负载口独立控制液压系统满足管片拼装机的平稳和高精度控制施工要求。

以某系列双阀芯电液比例多路阀为研究对象,采用CFD流场仿真技术和PIV可视化测速技术对不同阀口开度和流量下的主阀沿进口流道、节流口、阀腔的流场进行了流体仿真和试验可视化研究。应用Fluent软件仿真研究了主阀进口节流流场分布并得出阀口压降特性;采用PIV试验研究的手段对流场分析结果加以验证,应用2D-PIV技术获得主阀腔内部一个截面上的流场分布,并通过相似理论计算得出阀口压降特性。CFD流场仿真和PIV试验结果表明该双阀芯电液比例多路阀主阀出油环形腔内会形成较大旋涡,且阀口开度和流量对主阀进口节流内部流场结构和阀口压降特性有重要的影响。研究结果对定性分析双阀芯电液比例多路阀主阀内能量损失和噪声、主阀的结构和流道的设计以及优化具有重要实际意义,为CFD技术和PIV技术在双阀芯多路阀领域的应用研究提供了参考。

针对现有负载口独立控制双阀芯多路阀结构复杂,控制难度大的问题,结合负载敏感压力补偿技术,提出了一种具有三级结构的新型双阀芯多路阀,该阀结构简单紧凑,控制方便可靠,应用场景灵活多变。结合新型双阀芯多路阀在起重机卷扬动作控制上的应用,基于AMESim软件对其进行了仿真分析。仿真结果表明新型双阀芯多路阀具有较好的电流-流量特性、负载敏感特性,同时,与传统负载敏感系统相比,该双阀芯多路阀负载敏感系统节能效果优势明显。

目前,起重机普遍使用的传统抗流量饱和负载敏感液压系统存在响应速度慢、速度精度差、能耗大的缺点。为克服这些缺点,建立以电子压力补偿原理为基础的起重机双阀芯泵阀协同压力流量复合控制液压系统。对起重机典型负载原理进行分析,提出一种以手柄开度信号为阈值的多模式控制策略。建立传统抗流量饱和负载敏感液压系统AMESim仿真模型,并通过试验验证了仿真模型的正确性。建立起重机双阀芯泵阀协同压力流量复合控制液压系统AMESim仿真模型。仿真结果表明:与传统抗流量饱和负载敏感系统相比,双阀芯泵阀协同压力流量复合控制液压系统在变幅油缸单动作微动模式下使用主阀和小流量伺服阀速度精度更高,速度跟踪误差分别降低26.2%和56.5%,卷扬马达单动作微动模式下使用主阀和小流量伺服阀速度跟踪误差分别降低46.1%和69.8%。

以SY235型液压挖掘机的双阀芯多路阀原型为研究对象，建立了挖掘机主泵、单阀芯多路阀、双阀芯多路阀和执行机构等液压模块及整机运动学的联合仿真模型，并以单阀芯SY235C-8M和双阀芯样机SY235C-8S为平台搭建了两个整机实验系统，验证了模型的正确性，并进行了比较分析。结果表明：与单阀芯相比，双阀芯多路阀控制的油缸压力小，功率消耗小；双阀芯系统中的油缸压力在先到达峰值的情况下比单阀芯系统先达到稳态；在位移响应上也是双阀芯系统稍快。

针对传统的液压挖掘机控制方案的缺点,提出了液压挖掘机工作装置在不同工况下采用基于流量控制与压力控制的组合控制方案,从而实现了进出阀流量不受负载变化的影响,并降低了系统背压.进一步通过联合仿真证明了该组合控制方案的可行性.基于被控对象的特点设计了PID控制器,改善了系统的动态响应特性.最后通过实验表明该方案可以有效降低系统能耗.

在介绍了国外一种基于双阀芯控制的新型电液比例阀的结构和工作原理的基础上，建立了该阀的数学模型，并指出了该阀在先导阀-主阀环节的传递函数与经典阀控对称液压缸的传递函数的不同。应用Matlab／Simulink设计了Fuzzy—PID双模模糊控制器，并对系统进行了仿真研究。仿真结果表明采用Fuzzy—PID双模模糊控制策略控制主阀芯是行之有效的。

介绍了双阀芯控制技术及其控制原理，阐述了双阀芯控制液压缸的流量、压力控制方法，并使用AMESim软件对双阀芯控制液压缸进行运动仿真。仿真结果表明利用计算流量反馈的流量控制方法能够对双阀芯系统进行准确的控制。

传统换向阀的进出油口控制通过一根阀芯来进行，两油口听开口对应关系早在阀芯设计加工时已确定，在使用过程中不可能修改，从而使得通过两油口的流量或压力不能进行独立控制，互不影响。 随着微处理控制器、传感器元件成本的下降，控制技术的不断完善，使得双阀芯控制技术在工程机械领域得以应用。英国Utronics公司利用自己的技术及专利优势研制出双阀芯多路换向阀，已广泛应用于JCB、Deere、DAWOO、CASE等公司的挖掘机、*车、装载机及挖掘装载机等产品上。为适应中国工程机械产品对液压系统功能要求。稳定性以及自动化控制程度的不断提高，Utronics公司产品适时进入中国市场，现已初步完成厦工（5t）装载机、詹阳（8t）挖掘机样机调试并进入试验阶段。 1、传统单阀芯换向阀的缺陷 传统的单阀芯换向阀所组成的液压系统难以合理解决好...